导读：

结肠癌是我国常见的恶性肿癌之一，随着生活水平的提高，结肠癌的发病率越来越高。尽管行根治性手术切除了原发肿瘤，然后在术后五年当中有近一半的病人仍然会复发。肝脏是结肠癌转移最常见也是最关键的部位[1]。结肠癌发现时已有15～35％患者发生肝脏转移，结肠癌患者行根治术后出现肝转移者占25％，最终约有60％患者出现肝转移。目前，外科根治性手术和肝转移灶的手术切除已经被证明是改善病人长期生存率的唯一有效的治疗方案[1]。然而只有不到20%的肝转移病人适合进行手术切除，如不治疗，发生大肠癌肝转移时4.8～9.8个月者近50％，2年生存率近3％，4年生存率接近0％。更好地理解导致肝转移的分子及生物学现象对发展新的肿瘤治疗方法是必要的。现在已经肯定肿瘤的血管生成对肿瘤的生长和转移是必不可少的。肿瘤抗血管生成治疗为结肠癌治疗提供了新思路，它不仅使患者再次获得手术机会，而且对于确定其最佳治疗方案具有重要意义。
一、 血管生成与结肠癌肝转移
血管生成不仅是一个生理过程，而且对内环境的稳定的必需的。生理性血管生成对生殖、伤口愈合和月经形成是重要的，而且血管生成在冠状动脉和外周血管疾病中是对缺血的一个代偿性反应。
    
而在肿瘤转移的过程中，转移位点的克隆化增殖和血管生成是最后步骤。原发灶或转移灶生长到一定的大小后，必须形成新生血管网。包绕血管的基底膜溶解（通常发生在后毛细血管小静脉）、内皮细胞向肿瘤方向的迁移和随后进行的分裂管道化和分支，形成血管网和基底膜。已经发现许多血管形成促进因子与结肠癌的血管生成有关，如血管内皮生长因子（VEGF）、血小板源性生长因子（PDGF）、血小板源性内皮细胞生长因子（PDECGF）、转化生成因子（TGFα、TGFβ）、成纤维细胞生长因子（FGF）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）、内皮生长因子（ EGF）等。大多数结肠癌患者在诊断和治疗时，隐性微小转移灶的血管形成依然没有完成，进而假设通过抑制血管形成便可抑制肿瘤生长。既然肝脏为转移瘤的生长提供了广阔的血管网，肝脏又是结肠癌的常见转移部位，因此抗血管生成策略防治结肠癌肝转移极为重要。
二、 血管生成抑制剂对结肠癌肝转移的实验室研究总的来说，血管生成抑制剂针对的是肿瘤内的新生血管，因此抑制了肿瘤的生长和转移。抗血管生成的策略可能分为四大类：（一）降低特殊的促血管生成因子的活性（二）针对内皮细胞存活的因素（三）增强自然产生的抗血管生成因子的活性，如血管抑素，内皮抑素，血小板反应素（T ）等。（四）直接下调血管生成和存活因子的活性。
在结肠癌中，VEGF和它的酪氨酸激酶受体的过度表达与转移的发生明显相关。因此，影响VEGF受体/配体系统的生物学活性的治疗方法被研究用来减少新生血管生成，抑制结肠癌的生长和转移。抗VEGF的策略包括中和VEGF或VEGFR的抗体，针对VEGF受体的核酶、阻断下游信号传导通路的酪氨酸激酶抑制剂。Warren等 [2]首先报道了VEGF抗体对结肠癌肝转移的抑制作用。SU5416是一种小分子化合物，它通过在蛋白质的胞浆区竞争地结合ATP的结合部位，从而抑制VEGFR-2的活性，阻断在配体结合后信号传导所需的酪氨酸激酶的活性[3]。SU6668可以抑制VEGFR-2、bFGF受体、PDGF受体的酪氨酸激酶活性。Shaheen等[4]研究了这些药物在结肠癌肝转移小鼠模型中的作用。相对于对照组，SU5146组和SU6668组的肝脏重量是小的，而且表面肝转移结节数目也少。SU5416组和SU6668能够明显减少肿瘤细胞增殖，增加内皮细胞和肿瘤细胞的凋亡。这些药物导致内皮细胞凋亡的事实证明，VEGF不仅是一种促血管生成因子，而且也是内皮细胞存活的必需因素。在另外一个实验中，一种鼠源性VEGFR-2（flk-1）的单克隆中和抗体DC101阻断配体与受体结合和受体的信号传导，抑制小鼠结肠癌肝转移模型中肿瘤的血管生成，诱导体内内皮细胞和肿瘤细胞的凋亡[5]。
 除了针对VEGF的靶向治疗外，其他研究集中在抑制和结肠癌进展有关的生长因子受体的活性。EGF是一个的公认的在体外调控结肠癌细胞增殖的因素，而且EGF受体的过度表达和结肠癌转移的迅速发展有关[6]。对内皮细胞的存活来说，另一个非常重要的机制是内皮细胞表面的整合素和细胞外基质的结合。整合素起初仅仅被认为在细胞与细胞的接触中和细胞与细胞外基质的结合中是起重要作用，但是现在我们已经知道整合素可以单独地或和其它受体结合来调节细胞之间的信号传导。整合素αvβ3和αvβ5已经被证实是内皮细胞的存活因素，阻断整合素和细胞外其质的结合可以导致内皮细胞凋亡。特别是一些小分子化合物可以抑制整合素的活性，而且合成一些抗体和小肽可以阻断整合素和细胞外基质的结合[7]。有实验研究表明，整合素的拮抗剂也能够抑制肝转移的发生，生长和血管生成。
干扰素家族因为它的抗血管生成活性受到了广泛的关注。特别是IFN-α已经被证实了在危及生命的儿童血管瘤治疗中是最有效的抗血管生成药物[8]。进一步的研究表面IFN-α和IFN-β能够下调bFGF的水平[9]。在一个实验性结肠癌肝转移模型中，Ozawa等[10]证实每月皮下注射1万单位的IFN-α可以导致肝转移灶中内皮细胞的凋亡，从而抑制肿瘤细胞的分裂，导致肿瘤细胞凋亡。IFN-α能够明显抑制肿瘤细胞生长、血管生成和bFGF、基质金属蛋白酶－9的表达。虽然其他一些实验研究表明长期低剂量的干扰素治疗比高剂量治疗疗效好，但是有必要进一步研究决定多科治疗方案中的理想剂量[11]。
目前已经证实了一些天然化合物的衍生物有抗血管生成的活性。两种烟曲霉素的合成衍生物T -470和fr-118487已经证实有抗血管生成的活性。Sano等[12]在一个小鼠结肠癌模型中不能够观察到T -470的直接抗肿瘤效果，而T -470通过它的抗血管生成作用能够减少转移的发生。然而，当T -470被应用在转移过程的初始阶段时，肿瘤细胞处于一种休眠状态，表明作为预防结肠癌肝转移的辅助治疗手段，T -470是很在潜力的[13]。Takatsuka等[13]的研究也得出了同样的结论：T -470能够抑制结肠癌的生长和肝脏转移。Tanake等[14]在裸鼠结肠癌肝转移模型中，持续皮下注射抗血管生成药物fr-118487，证明了在行根治性手术并且联合应用fr-118487的治疗组中获得了生存益处。在这个研究当中，对肝转移病灶行早期手术切除后短期应用fr-118487治疗，可以完全抑制肝脏和腹膜转移，然而如果手术切除肝转移灶比较晚，再应用fr-118487对肝转移灶就没有效果。仅仅行根治性手术组的裸鼠全部死亡，因为在接种结肠癌细胞不到106天的时间内就发生了转移。作为对照，在行根治性手术后予fr-118487治疗的小鼠当中，在160天的观察时间内有近一半的小鼠存活。
在天然生成的血管生成抑制剂当中，血管抑素和内皮抑素受到了最大的关注，这些内源性化合物被发现从原发肿瘤中释放出来，抑制转移性肿瘤的生长。血管抑素是血纤溶酶原的一个裂解产物，在1994年被发现。研究表明血管抑素的重组体能够抑制各种各样原发性和转移性肿瘤的生长。Drixler等[16]研究了部分肝切除术后持续皮下注射血管抑素对结肠癌肝转移的作用。血管抑素不仅抑制移植肿瘤的生长，而且在肝脏部分切除术后能够明显抑制结肠癌肝转移的发展。内皮抑素发现于1996年，是XVⅢ胶原纤维的裂解物[17]。和血管抑素一样，这个蛋白片段能够抑制原发性和转移性肿瘤的生长。此外，这个蛋白在一些实验当中被发现能够诱导肿瘤细胞进入休眠状态。在体外研究表明能够抑制内皮细胞的增殖和迁移，但不能抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。其他一些研究也表明内皮抑素能够诱导内皮细胞凋亡[18]。在体内，对内皮抑素的反应根据所研究肿瘤类型的不同，反应也有所不同。有的表现为肿瘤消退，还有表现为生长抑制。Yooh等[19]研究发现，在结肠癌肝转移（SW620）的小鼠模型中，细胞被转染持续表达一种内皮抑素蛋白，与对照组比较，内皮抑素的表达明显抑制了肝转移形成。
近来，在肝转移动物模型中，证实了一种新的苯甲酸衍生物TAC-101的血管生成抑制作用[20]。TAC-101能够和维甲酸受体结合，借助于维甲酸受体－α调节它的抗血管生成作用。然而这个现象发生的确切机制还不太清楚。Murakami等[20]根据以前的实验结果：TAC-101在体外能够抑制小鼠肝窦细胞的增殖，研究了TAC-101对肝左叶生长的结肠癌细胞在肝内生长的作用。他们证实TAC-101结合5-FU治疗能够明显减少肝内肿瘤的生长，而且TAC-101治疗组在VEGF表达和MVD上有明显的降低。
虽然在抗血管生成的实验模型当中，许多研究发现了肿瘤消退，但这样的结果非常罕见。大多数研究表明抗血管生成治疗导致了肿瘤生长的抑制，而不是已形成肿瘤的消退。与化学治疗相比，为获得一个理想的疗效，抗血管生成治疗可能需要一个长时间的用药过程。
三、 血管生成抑制剂对结肠癌肝转移的临床研究
现在上述提及的各种治疗方法已经在各种肿瘤的I期、Ⅱ期或Ⅲ期临床研究当中，在Ⅲ期临床研究中，研究时间最长的是针对VEGF/VEGFR系统的研究。最早期的方法包括应用嵌合型VEGF中和抗体来抑制VEGF的活性，同样的方法也用于抗VEGFR的抗体。另一个常见的抑制VEGF活性的方法是应用酪氨酸激酶抑制剂，这些是抑制配体和它们的受体结合的酶活性的小分子化合物。虽然这些化合物被要求是选择性特异性和靶向性的，但在现实中，这些酪氨酸激酶抑制剂和其它受体有一些交叉反应性，而且需要一个非常高的剂量才有效果。大多数血管生成抑制剂必须通过静脉输注，但新一代的酪氨酸激酶抑制剂可以口服。
目前，针对VEGF/VEGFR系统的综合治疗正被用于晚期结肠癌的临床研究中，而这些病人大多有肝脏转移。Miler等[21]报告了一个I/Ⅱ期临床研究的初步结果，在这个研究当中，SU5416结合5－氟嘧啶（5-Fu）和亚叶酸钙（LV）治疗转移性结肠癌，和5-Fu/LV治疗的对照组相比，获得了明显的生存益处。Bergsland等[22]报导了VEGF单抗联合5-Fu/LV方案治疗转移性结肠癌，延长了不适合开普拓作为一线治疗的转移性结肠癌病人的生存期。这些结果表明抗血管生成的化合物结合经典的化疗方案可以改变转移性肿瘤的自然进展，延长病人生存期。到目前为止，I期临床研究表明，几乎所有的抗血管生成药物毒性非常小，而且经常达不到最大耐受剂量。然而，对于生物制剂来说，例如抗血管生成药物，最大耐受剂量并不是最佳有效剂量，正如先前提及的干扰素，长时间低剂量比短时间高剂量治疗更有效。
大多数研究表明，抗血管生成治疗导致了肿瘤生长的抑制，而不是肿瘤的消退，因此，抗血管生成治疗不可能治愈肿瘤，但是抗血管生成治疗可以改变疾病的进程，如把处于快速增殖期的肿瘤转变为休眠期肿瘤。我们需要进一步研究的是早期结合应用血管生成抑制剂和化疗对肿瘤的转移和复发的影响以及对生存期的改善。